軟交換技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
2004/09/13
摘 要 介紹了國際軟交換技術(shù)的現(xiàn)狀，采用軟交換技術(shù)的下一代網(wǎng)絡(luò)提供的業(yè)務(wù)，從事軟交換研究的國際組織及軟交換技術(shù)發(fā)展中存在的問題。
關(guān)鍵詞 下一代網(wǎng)絡(luò) 軟交換 存在問題
1 國際軟交換技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r
下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)是一個(gè)建立在IP技術(shù)基礎(chǔ)上的新型公共電信網(wǎng)絡(luò)，它將話音、數(shù)據(jù)、視頻等多種業(yè)務(wù)集于一體。建設(shè)下一代網(wǎng)絡(luò)是電信競爭的需要。隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展和電信市場的逐步開放，電信業(yè)的一個(gè)最重要的發(fā)展趨勢就是業(yè)務(wù)運(yùn)營和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營的分離，由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商提供可靠、高效的基礎(chǔ)承載平臺(tái)，由業(yè)務(wù)提供商提供各種應(yīng)用，他們與設(shè)備制造商三足鼎立，共同推動(dòng)了電信業(yè)的繁榮和進(jìn)步。
軟交換技術(shù)是下一代網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)，軟交換思想吸取了IP、ATM、IN和TDM等眾家之長，形成分層、全開放的體系架構(gòu)，作為下一代網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向，軟交換不但實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的融合，更重要的是實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)的融合�！ �
目前，歐洲電信運(yùn)營商對于軟交換(下一代網(wǎng)絡(luò))的發(fā)展和應(yīng)用大體上采用比較務(wù)實(shí)和謹(jǐn)慎的態(tài)度，運(yùn)營商都是根據(jù)自身網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況和業(yè)務(wù)的發(fā)展來采取對策。德國電信聚焦海外市場，積極開拓國際IP網(wǎng)的話音業(yè)務(wù)，并在新技術(shù)投入使用之前，注重新技術(shù)和新設(shè)備的試驗(yàn)和評估。2001年開始在國際網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行軟交換的試驗(yàn)，放置了一臺(tái)軟交換機(jī)和4個(gè)媒體網(wǎng)關(guān)開展IP網(wǎng)絡(luò)提供語音業(yè)務(wù)、呼叫中心業(yè)務(wù)和VPN業(yè)務(wù)的試驗(yàn)，其軟交換的標(biāo)準(zhǔn)采用SIP-T協(xié)議。英國電信則逐步地在長途網(wǎng)和本地網(wǎng)實(shí)現(xiàn)分組話音，本地網(wǎng)有5個(gè)節(jié)點(diǎn)開展了軟交換實(shí)驗(yàn)，部分已經(jīng)商用，并且試驗(yàn)規(guī)模在逐步擴(kuò)展。在提供話音質(zhì)量的保證方面，英國電信已在其承載網(wǎng)絡(luò)內(nèi)全面采用ATM技術(shù)。比利時(shí)電信認(rèn)為2004年以后引入NGN比較適當(dāng)，但目前需注意跟蹤技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展，比利時(shí)電信的技術(shù)部門在NGN方面重點(diǎn)研究未來分組話音網(wǎng)絡(luò)的體系架構(gòu)和需求、開展NGN技術(shù)培訓(xùn)、建立NGN實(shí)驗(yàn)室，為開展現(xiàn)場試驗(yàn)進(jìn)行技術(shù)準(zhǔn)備。一些北美電信運(yùn)營商也正在積極開展有利于軟交換提供話音業(yè)務(wù)的試驗(yàn)，有些運(yùn)營商已經(jīng)開始提供商用業(yè)務(wù)�！ �
2002年3月，中國電信下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)試驗(yàn)項(xiàng)目在北京、上海、廣州、深圳4城市啟動(dòng)。中國電信與北電網(wǎng)絡(luò)、愛立信、西門子、中興通訊、上海貝爾5廠家簽訂了下一代網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)工程設(shè)備合同。合同涉及金額近1億元人民幣。根據(jù)中國電信與北電網(wǎng)絡(luò)簽署的合同，在北京、上海、廣州和深圳4城市部署北電網(wǎng)絡(luò)的SUCCESSIoN下一代網(wǎng)絡(luò)解決方案。NGN網(wǎng)絡(luò)全國試驗(yàn)網(wǎng)項(xiàng)目涉及的技術(shù)面、提供的業(yè)務(wù)量、網(wǎng)絡(luò)覆蓋的廣度、深度均在全球首屈一指�！ �
在設(shè)備制造商方面，特別值得一提的是加拿大北電網(wǎng)絡(luò)，其NGN 產(chǎn)品為SUCCESSIoN(繼往開來)解決方案，于1999年在BT-SPAIN首次正式商用，迄今為止，在全球超過24個(gè)國家的40多個(gè)網(wǎng)絡(luò)中得到試驗(yàn)或商用。其商用客戶中包括VErIzoN 、SPrINT、中國電信、香港寬頻(HKBN)、新世界電信(NEW WorLD TEL) 及鐵通等�！ �
SUCCESSIoN的應(yīng)用類型包括了長途及匯接(C4)業(yè)務(wù)、本地接入(C5)及多媒體業(yè)務(wù)、無線匯接及3G核心網(wǎng)業(yè)務(wù)以及有線電視多網(wǎng)合一業(yè)務(wù)。目前幾種解決方案已經(jīng)在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)用。其中，VErIzoN的軟交換本地匯接網(wǎng)絡(luò)包含2個(gè)軟交換節(jié)點(diǎn)及70多個(gè)媒體網(wǎng)關(guān)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)每天處理超過1 100萬次呼叫。SPrINT作為全美第一個(gè)實(shí)現(xiàn)TDM端局以軟交換替換的運(yùn)營商，其第一期工程(350萬線)全部采用北電的SUCCESSIoN方案。香港寬頻應(yīng)用SUCCESSIoN本地IAD接入方案，在短短的17個(gè)月時(shí)間內(nèi)，已擁有16萬用戶，是全球最大的基于以太網(wǎng)IAD接入的NGN網(wǎng)絡(luò)，目前運(yùn)營穩(wěn)定良好。在最近的市場調(diào)研報(bào)告中，北電網(wǎng)絡(luò)列全球軟交換市場份額第一，也是全球VoIP和VoATM媒體網(wǎng)關(guān)市場份額第一。
2 NGN提供的業(yè)務(wù)
軟交換技術(shù)的引入除了對現(xiàn)有PSTN話音業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)全面的繼承以外，還在基于SIP的寬帶多媒體業(yè)務(wù)、PSTN與因特網(wǎng)業(yè)務(wù)結(jié)合衍生的業(yè)務(wù)、用戶個(gè)性化業(yè)務(wù)以及業(yè)務(wù)創(chuàng)新方面有著PSTN和因特網(wǎng)等單一網(wǎng)絡(luò)無法比擬的優(yōu)勢。傳統(tǒng)PSTN由于終端智能和帶寬的限制，無法實(shí)現(xiàn)多種靈活的業(yè)務(wù)邏輯和多媒體業(yè)務(wù)。由于業(yè)務(wù)邏輯控制和網(wǎng)絡(luò)智能在PSTN內(nèi)每個(gè)交換機(jī)上呈分散式節(jié)點(diǎn)式分布，并且由于用戶數(shù)據(jù)由各自歸屬的交換機(jī)管理，導(dǎo)致某些業(yè)務(wù)(如廣域CENTrEx)難以開展。PSTN的終端種類非常單一且沒有智能，業(yè)務(wù)的智能完全由交換機(jī)實(shí)現(xiàn)，因此一直以來難以實(shí)現(xiàn)用戶對業(yè)務(wù)的個(gè)性化定制，而且由于終端智能的限制存在使用不便和各種電話補(bǔ)充業(yè)務(wù)難以推廣的問題。引入NGN則在業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)的簡單性和靈活性上有了本質(zhì)改變。NGN的業(yè)務(wù)邏輯控制和網(wǎng)絡(luò)智能在軟交換和應(yīng)用服務(wù)器等少量網(wǎng)元上集中部署，因此可以方便地在全網(wǎng)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)部署和業(yè)務(wù)升級(jí)，NGN對廣域CENTrEx的實(shí)現(xiàn)就非常容易。由于NGN引入了對等性控制協(xié)議(SIP)，使得終端的智能大大提高，目前市場上已經(jīng)出現(xiàn)了豐富多彩的SIP智能終端。終端智能的提高及媒體承載能力的加強(qiáng)(如支持話音、視頻等)使得用戶對業(yè)務(wù)的個(gè)性化定制成為可能并且已經(jīng)商用。如NGN的“呼叫屏蔽”這一特性，用戶可以對不同來話進(jìn)行篩選性的監(jiān)控，可以在不同時(shí)間對不同來話實(shí)施不同的應(yīng)答策略，應(yīng)答的方式也不僅僅局限于接聽、轉(zhuǎn)發(fā)、掛斷等傳統(tǒng)方式，而是包括了話音應(yīng)答、問候音播放、語音信箱轉(zhuǎn)接、電子郵件轉(zhuǎn)接、網(wǎng)頁推送等多種不同的應(yīng)答方式。這種靈活性在傳統(tǒng)PSTN上是無法實(shí)現(xiàn)的�！ �
此外，NGN能夠?qū)崿F(xiàn)許多PSTN所無法實(shí)現(xiàn)的業(yè)務(wù)特性，一號(hào)通就是一個(gè)很好的例子。PSTN通過IN方式也可以實(shí)現(xiàn)一號(hào)通業(yè)務(wù)，然而NGN基于SIP協(xié)議可以輕松實(shí)現(xiàn)IN方式的一號(hào)通所無法實(shí)現(xiàn)的能力。如NGN的一號(hào)通業(yè)務(wù)可以實(shí)現(xiàn)用戶根據(jù)自己的需要隨時(shí)設(shè)定對來話的振鈴終端和振鈴順序，而這些策略可以依據(jù)來話者的不同和時(shí)間段的不同而變化。比如對自己的家人和同事可以實(shí)施兩種完全不同的振鈴策略，自己上班和下班時(shí)的振鈴策略也可以完全不同。這就給了用戶最大的自由和靈活性，保證可以有一種方式能聯(lián)系到他，給日常生活和工作帶來了極大的方便。這種業(yè)務(wù)特性是PSTN所無法實(shí)現(xiàn)的。類似的例子還有許多，如WEB800、點(diǎn)擊傳真等�！ �
NGN不但在業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)的簡易性和靈活性上有獨(dú)到之處，并且能實(shí)現(xiàn)許多PSTN無法實(shí)現(xiàn)的業(yè)務(wù)，而且具有業(yè)務(wù)的惟一性。NGN的業(yè)務(wù)能力主要包括：
A) 全面繼承PSTN傳統(tǒng)話音業(yè)務(wù)(包括基本話音業(yè)務(wù)、電話補(bǔ)充業(yè)務(wù)、CENTrEx業(yè)務(wù)、ISDN PRI補(bǔ)充業(yè)務(wù)、IN類業(yè)務(wù)等)；
B) 基于SIP的寬帶多媒體業(yè)務(wù)；
C) PSTN與因特網(wǎng)相結(jié)合的業(yè)務(wù)(即PINT業(yè)務(wù)，如點(diǎn)擊撥號(hào)、點(diǎn)擊傳真、WEB800、ICW等)；
D) 用戶可定制的個(gè)性化業(yè)務(wù)。
3 從事軟交換研究的國際組織
NGN是目前運(yùn)營商和設(shè)備廠商都在討論的熱點(diǎn)技術(shù)，也是國外許多標(biāo)準(zhǔn)化組織和論壇(包括ITU-T的第11和16工作組， IETF的IP TELEPHoNY工作組、信令傳輸工作組(SIGTrAN)、媒體網(wǎng)關(guān)控制工作組(MEGACo)，ETSI 的TIPHoN，國際軟交換協(xié)會(huì)(ISC)，3GPP，3GPP2，MPLS論壇，ATM論壇，DVB，DSL論壇，PARLAY等)的研究工作重點(diǎn)。我國網(wǎng)絡(luò)與交換標(biāo)準(zhǔn)研究組和IP研究組于2000年開始制定NGN網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
其中，ISC成立于1999年5月，目前有近150個(gè)成員，是運(yùn)營商和設(shè)備供應(yīng)商交流需求和動(dòng)態(tài)的場合。國際上大多數(shù)知名的電信設(shè)備制造商，如阿爾卡特、朗訊、北方電訊、CISCo、西門子、富士通、諾基亞、愛立信等，另外有一些電信運(yùn)營商如美國的LEVEL 3、QWEST、AT&T、日本的NTT等均為該協(xié)會(huì)成員。
軟交換論壇包含5個(gè)工作組，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、協(xié)議制定等技術(shù)工作�！ �
業(yè)務(wù)應(yīng)用工作組負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)功能制定、協(xié)調(diào)以及API標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用�！ �
網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)工作組負(fù)責(zé)軟交換網(wǎng)絡(luò)功能架構(gòu)的制定�！ �
設(shè)備控制工作組負(fù)責(zé)軟交換間以及軟交換與其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間控制協(xié)議的制定和補(bǔ)充、增強(qiáng)，如MGCP、MGC和設(shè)備的兼容性等�！ �
網(wǎng)絡(luò)管理工作組負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)管理的結(jié)構(gòu)和協(xié)議制定。
SIP工作組負(fù)責(zé)SIP協(xié)議在軟交換網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用和增強(qiáng)。
此外，ITU-T和IETF在相關(guān)協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化方面已經(jīng)取得了重要的進(jìn)展，如H.248協(xié)議、BICC協(xié)議、SIP協(xié)議和SIGTrAN系列協(xié)議等。
4 存在的問題
目前雖然不少廠家推出了軟交換的解決方案,各運(yùn)營商也在積極進(jìn)行相關(guān)的試驗(yàn),但新技術(shù)的應(yīng)用需要相當(dāng)長的時(shí)間來完善。從目前廠家所提供的解決方案來看，目前存在的主要問題如下：
A) 國際上尚無大型網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)和運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)。傳統(tǒng)電信網(wǎng)經(jīng)過長期的運(yùn)營積累，在網(wǎng)絡(luò)組織方面已經(jīng)具有相當(dāng)成熟的經(jīng)驗(yàn)；而基于軟交換的NGN網(wǎng)絡(luò)組織目前國內(nèi)外尚無成熟的經(jīng)驗(yàn)，是采用基于軟交換的全平面結(jié)構(gòu)，還是采用分區(qū)域選路結(jié)構(gòu)等，在技術(shù)和實(shí)踐方面都有待進(jìn)一步的探索。
B) 協(xié)議尚未做到兼容性，標(biāo)準(zhǔn)還在發(fā)展之中。不同廠家的軟交換在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的選用及協(xié)議的兼容性方面還難以做到相互兼容。BICC協(xié)議、SIP-T協(xié)議和H.248協(xié)議也在發(fā)展之中，協(xié)議的選項(xiàng)需要運(yùn)營商根據(jù)業(yè)務(wù)的需要來進(jìn)一步確定�！ �
C) API沒有成熟的產(chǎn)品�；陂_放的業(yè)務(wù)平臺(tái)，采用標(biāo)準(zhǔn)的API接口為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商提供新業(yè)務(wù)開創(chuàng)了未來美好的前景，但是相應(yīng)的產(chǎn)品仍在探索和研發(fā)之中�！ �
D) 業(yè)務(wù)開發(fā)問題。標(biāo)準(zhǔn)、開放的API接口能夠快速、靈活地提供豐富的業(yè)務(wù)，這是軟交換體系的一個(gè)優(yōu)勢所在，但目前廠家能夠提供的業(yè)務(wù)多集中為基本語音業(yè)務(wù)及補(bǔ)充業(yè)務(wù)、IN類業(yè)務(wù)、PINT業(yè)務(wù)、多媒體終端之間的同步瀏覽、統(tǒng)一消息、多媒體會(huì)議等，究竟什么業(yè)務(wù)才是運(yùn)營商手中的殺手業(yè)務(wù)，才能真正帶來收益，是目前運(yùn)營商和設(shè)備商在共同苦思冥想的問題，目前并未出現(xiàn)使人眼前為之一亮的業(yè)務(wù)�！ �
E) 網(wǎng)絡(luò)安全和網(wǎng)絡(luò)Qos問題。目前業(yè)界還沒有一個(gè)非常完善的方法來解決網(wǎng)絡(luò)安全性的問題，只能通過要求TG、軟交換等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)具備一定的反入侵能力以增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性，用戶賬號(hào)、密碼等用戶數(shù)據(jù)的安全則只能采用加密的方式解決。在網(wǎng)絡(luò)Qos方面，IETF組織已經(jīng)提出了多種服務(wù)模型和機(jī)制來滿足Qos的需求，其中比較著名的有綜合業(yè)務(wù)模型(INTSErV)、區(qū)分業(yè)務(wù)模型(DIFFSErV)、MPLS技術(shù)、流量工程等，具體這些方案如何組合使用、可行性如何，效果如何，有待研究�！ �
F) 商業(yè)模型。軟交換應(yīng)用的商業(yè)模型有待深入研究。
以上問題的存在并不會(huì)阻礙軟交換技術(shù)的應(yīng)用，相反運(yùn)營商會(huì)與設(shè)備供應(yīng)商一起冷靜地解決這些問題，并積極進(jìn)行試驗(yàn)，不斷加以完善。
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